Kalziumionen spielen eine wesentliche Rolle bei der Funktion von Neuronen: Sie fungieren als intrazelluläre Signale, die Reaktionen wie eine veränderte Genexpression und die Freisetzung von Neurotransmittern aus synaptischen Vesikeln hervorrufen können. Innerhalb der Zelle ist die Kalziumkonzentration hoch dynamisch aufgrund der Anwesenheit von Pumpen, die selektiv diese Ionen als Reaktion auf eine Vielzahl von Signale transportieren. Calcium-Imaging nutzt die Vorteile des intrazellulären Kalziumflusses, um die Signaltransduktion von Kalzium in lebenden Nervenzellen direkt sichtbar zu machen.

Dieses Video beginnt mit einer Übersicht der wichtigsten Reagenzien für diese Technik, die als Kalziumindikatorfarbstoffe bekannt sind. Der Überblick beinhaltet eine Einführung in den häufig verwendeten Farbstoff Fura-2 und einige Grundprinzipien wie die Beiden ratiometrischen und nicht-radiometrischen Kalziumindikatoren funktionieren. Als nächstes wird ein typisches Calcium-Imaging Experiment vorgestellt vom Vorbereiten der Zellen und des Farbstoffes bis zum Erfassen und Analysieren der Fluoreszenzbilder. Schließlich werden mehrere experimentelle Anwendungen des Calcium-Imaging bereitgestellt, wie die Untersuchung der neuronalen Netzwerkaktivität und die sensorische Verarbeitung.